Correlação entre a correspondência do perfil da cabeça do trilho e a fadiga-de contato da roda com o trilho
Como a correspondência insuficiente entre o perfil da cabeça do trilho e a banda de rodagem altera a morfologia da área de contato da roda-com o trilho?
A correspondência insuficiente transforma a área de contato elíptica ideal em uma faixa alongada ou contato multi-ponto, reduzindo a área de contato em mais de 30%. A área reduzida causa um aumento acentuado na tensão de contato por unidade de área, excedendo a tensão de contato admissível do material e induzindo o fluxo plástico do metal da superfície da cabeça do trilho. Essa morfologia anormal também concentra a tensão de contato na borda superior do trilho ou em áreas não-padrão em vez do centro, criando condições para o início de trincas por fadiga. Com o tempo, rachaduras em escamas de peixe aparecem na superfície da cabeça do trilho, evoluindo gradualmente para lascas.
Por que as linhas de alta-velocidade têm requisitos muito mais altos para correspondência de perfil da cabeça do trilho do que as linhas de velocidade-comuns?
Os trens-de alta velocidade operam em velocidades rápidas, levando a uma interação dinâmica mais intensa entre rodas e trilhos, e a posição e a morfologia da área de contato são mais sensíveis às mudanças de velocidade. Uma ligeira incompatibilidade causa saltos frequentes do ponto de contato da roda-trilho, gerando cargas de impacto de alta-frequência. Embora a carga por eixo dos trens de alta-velocidade seja menor do que a dos trens-pesados, a tensão de contato hertziana permanece alta; uma incompatibilidade de perfil pode aumentar o pico de tensão hertziana em mais de 20%. Além disso, as linhas de alta-velocidade são, em sua maioria, trilhos soldados continuamente, tornando o reparo de trincas por fadiga difícil e caro, portanto, a correspondência de perfis de alta{10}}precisão deve ser garantida desde o início.
Quais são as principais diferenças entre o perfil CN60 do padrão chinês e o perfil UIC60 do padrão internacional e seus cenários aplicáveis?
O perfil CN60 tem um raio de arco maior na cabeceira do trilho, com o ponto de contato mais próximo do centro da cabeceira do trilho, adaptando-se às bandas de rodagem das EMUs e vagões de carga desenvolvidos de forma independente na China, e equilibrando a compatibilidade de passageiros e carga. O perfil UIC60 apresenta um lado da cabeça do trilho mais íngreme e uma transição de arco mais compacta, com o ponto de contato mais próximo da borda externa, correspondendo principalmente às rodas de trem de alta{3}}velocidade do padrão europeu. Na prática, o perfil CN60 é amplamente utilizado em ferrovias domésticas de{6}velocidade comum e mistas-de carga de passageiros, enquanto o perfil UIC60 é usado em linhas importadas de alta-velocidade ou em projetos ferroviários de exportação; eles não podem ser trocados arbitrariamente, pois isso prejudicaria gravemente a relação de correspondência entre rodas{10}}trilhos.
Quais são os principais requisitos técnicos que devem ser atendidos ao restaurar o perfil da cabeça do trilho por meio de retificação após desgaste?
Rebolos especiais correspondentes ao perfil alvo devem ser usados para garantir que a precisão do perfil pós{0}}desbaste esteja dentro de ±0,2 mm. A profundidade de retificação deve ser rigorosamente controlada-a profundidade de retificação de passagem única-não deve exceder 0,5 mm-para evitar rachaduras de endurecimento secundárias na superfície da cabeça do trilho causadas por calor excessivo de retificação. A rugosidade da superfície da cabeça do trilho de aterramento deve ser menor ou igual a Ra1,6 μm para reduzir a resistência ao atrito do trilho da roda e a concentração de tensão. A seção de solo deve ser lisa, com 10-15m de retificação de transição em ambas as extremidades para evitar mutações de perfil em degrau e garantir a estabilidade do trem.
Como avaliar rapidamente a qualificação da correspondência do perfil da cabeça do trilho no local?
Um perfilômetro de roda{0}}trilho portátil pode ser usado para coletar dados de perfil da cabeça do trilho e da banda de rodagem simultaneamente, com o-software terminal no local realizando análises comparativas para gerar diretamente um relatório de graduação correspondente. Sem equipamento especial, a posição da faixa brilhante da cabeça do trilho (faixa de contato) pode ser observada. Sob correspondência qualificada, a faixa brilhante deve ser distribuída uniformemente ligeiramente dentro do centro da cabeça do trilho, sem desvio óbvio. Se a faixa brilhante estiver inclinada em direção à borda superior do trilho, aparecerem múltiplas faixas brilhantes ou a faixa for muito estreita, isso indica correspondência de perfil insuficiente, exigindo inspeção ou retificação adicional.